本申请涉及航天,特别是涉及一种空间危险交会目标的筛选方法、计算机设备及可读存储介质。
背景技术:
1、空间碰撞预警技术主要包括空间编目数据获取、轨道实时更新、危险目标筛选、碰撞风险评估等。筛选危险目标的方法通常包括高度筛选、几何筛选、时间筛选。通过对危险目标的筛选,可剔除掉大部分与航天器不相交的空间目标,对剩余的目标进行碰撞风险评估,即可判别航天器的在轨安全。
2、但是目前筛选危险目标的方法的准确性较低,仍然无法保证航天器的安全性。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述问题,提供一种空间危险交会目标的筛选方法、计算机设备及可读存储介质。
2、根据本申请实施例的第一方面,提供一种空间危险交会目标的筛选方法,包括:
3、获取目标航天器的轨道根数和待筛选目标集合中各空间目标的轨道根数;
4、根据所述空间目标的轨道根数对应的预报时刻和所述空间目标的远近点高度,对所述待筛选目标集合中各空间目标进行筛选,得到第一目标集合;
5、分别确定所述目标航天器与所述第一目标集合中各空间目标的轨道面交线、交点位置以及过交点时间,并根据交点位置和过交点时间,对所述第一目标集合中各空间目标进行筛选,得到第二目标集合;
6、设置外推区间和步进,并预报每个步进下所述目标航天器和所述第二目标集合中各空间目标的位置,以对所述第二目标集合中各空间目标进行筛选,得到第三目标集合;
7、对所述第三目标集合中各所述空间目标与所述目标航天器的交会时间进行修正,以得到危险交会目标集合以及危险交会时间窗口序列。
8、在其中一个实施例中,所述根据所述空间目标的轨道根数对应的预报时刻和所述空间目标的远近点高度,对所述待筛选目标集合中各空间目标进行筛选,得到第一目标集合的步骤包括:
9、从所述待筛选目标集合中筛选出轨道根数所对应的预报时刻落入预警时间区间的空间目标,得到空间目标集合;
10、针对所述空间目标集合中的各空间目标:若目标航天器的近地点高度与空间目标的远地点高度超出安全距离,或者空间目标的近地点高度与目标航天器的远地点高度超出安全距离,则将对应的空间目标从空间目标集合中剔除,得到所述第一目标集合。
11、在其中一个实施例中,所述分别确定所述目标航天器与所述第一目标集合中各空间目标的轨道面交线、交点位置以及过交点时间,并根据交点位置和过交点时间,对所述第一目标集合中各空间目标进行筛选,得到第二目标集合的步骤包括:
12、在预警时间区间内,利用二体模型确定所述目标航天器与所述第一目标集合中各空间目标的轨道面交线、交点位置、以及过交点时间、;
13、确定各组的最小值以及各组的最小值;
14、将的空间目标以及的空间目标从所述第一目标集合中剔除,得到所述第二目标集合,其中,,为距离阈值,为时间阈值。
15、在其中一个实施例中,所述设置外推区间和步进,并预报每个步进下所述目标航天器和所述第二目标集合中各空间目标的位置,以对所述第二目标集合中各空间目标进行筛选,得到第三目标集合的步骤包括:
16、设置第一外推区间和第一步进,并利用简化常规摄动模型预报每个所述第一步进下所述目标航天器的位置和所述第二目标集合中各空间目标的位置;
17、确定各组的最小值;
18、将的空间目标从所述第二目标集合中剔除,得到第一集合;
19、设置第二外推区间和第二步进,并利用高精度轨道预报模型预报所述目标航天器在每个所述第二步进下的位置,利用简化常规摄动模型预报所述第一集合中各所述空间目标在每个所述第二步进下的位置;
20、确定各组的最小值;
21、将的空间目标从所述第一集合中剔除,得到所述第三目标集合;
22、其中,和均为距离阈值。
23、在其中一个实施例中,所述第一外推区间为,所述第二外推区间为,其中,为所对应的预报时刻,为时间阈值,。
24、在其中一个实施例中,,所述第一步进大于所述第二步进。
25、在其中一个实施例中,在所述对所述第三目标集合中各所述空间目标与所述目标航天器的交会时间进行修正的步骤中,采用牛顿迭代法进行交会时间的修正。
26、在其中一个实施例中,在对所述待筛选目标集合中各空间目标进行筛选,得到第一目标集合的步骤之前,所述空间危险交会目标的筛选方法还包括:将所述待筛选目标集合中的各空间目标拆分为若干个子集合;
27、针对每个所述子集合,均分别执行后续筛选的步骤,所述危险交会目标集合为对各个所述子集合分别进行筛选后得到的第三目标集合的集合。
28、根据本申请实施例的第二方面,提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的空间危险交会目标的筛选方法。
29、根据本申请实施例的第三方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的空间危险交会目标的筛选方法。
30、本申请实施例提供的空间危险交会目标的筛选方法,首先可以获取到目标航天器的轨道根数和待筛选目标集合中各空间目标的轨道根数,然后根据空间目标的轨道根数对应的预报时刻和空间目标的远近点高度,对待筛选目标集合中各空间目标进行初步筛选,得到第一目标集合,再分别确定目标航天器与第一目标集合中各空间目标的轨道面交线、交点位置以及过交点时间,并根据交点位置和过交点时间对第一目标集合中各空间目标进行进一步筛选,得到第二目标集合,接着再设置外推区间和步进,并预报每个步进下目标航天器和第二目标集合中各空间目标的位置,以对第二目标集合中各空间目标进行再次筛选,得到第三目标集合,最后对第三目标集合中各空间目标与目标航天器的交会时间进行修正,以得到危险交会目标集合以及危险交会时间窗口序列。由此,通过上述多重筛选,突破了常规的局限于二体意义下的筛选,全面考虑了各因素对轨道根数的影响,最终得到的危险交会目标集合及危险交会时间窗口序列更为完整和准确,避免漏警。
技术特征:1.一种空间危险交会目标的筛选方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的空间危险交会目标的筛选方法,其特征在于,所述根据所述空间目标的轨道根数对应的预报时刻和所述空间目标的远近点高度,对所述待筛选目标集合中各空间目标进行筛选,得到第一目标集合的步骤包括:
3.根据权利要求1所述的空间危险交会目标的筛选方法,其特征在于,所述分别确定所述目标航天器与所述第一目标集合中各空间目标的轨道面交线、交点位置以及过交点时间,并根据交点位置和过交点时间,对所述第一目标集合中各空间目标进行筛选,得到第二目标集合的步骤包括:
4.根据权利要求3所述的空间危险交会目标的筛选方法,其特征在于,所述设置外推区间和步进,并预报每个步进下所述目标航天器和所述第二目标集合中各空间目标的位置,以对所述第二目标集合中各空间目标进行筛选,得到第三目标集合的步骤包括:
5.根据权利要求4所述的空间危险交会目标的筛选方法,其特征在于,所述第一外推区间为,所述第二外推区间为,其中,为所对应的预报时刻,为时间阈值,。
6.根据权利要求4所述的空间危险交会目标的筛选方法,其特征在于,,所述第一步进大于所述第二步进。
7.根据权利要求1所述的空间危险交会目标的筛选方法,其特征在于,在所述对所述第三目标集合中各所述空间目标与所述目标航天器的交会时间进行修正的步骤中,采用牛顿迭代法进行交会时间的修正。
8.根据权利要求1所述的空间危险交会目标的筛选方法,其特征在于,在对所述待筛选目标集合中各空间目标进行筛选,得到第一目标集合的步骤之前,所述空间危险交会目标的筛选方法还包括:将所述待筛选目标集合中的各空间目标拆分为若干个子集合;
9.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8任一项所述的空间危险交会目标的筛选方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的空间危险交会目标的筛选方法。
技术总结本申请涉及航天技术领域,具体公开一种空间危险交会目标的筛选方法,包括获取目标航天器和待筛选目标集合中各空间目标的轨道根数;根据空间目标的轨道根数对应的预报时刻和远近点高度筛选得到第一目标集合;分别确定目标航天器与第一目标集合中各空间目标的轨道面交线、交点位置以及过交点时间,筛选得到第二目标集合;设置外推区间和步进并预报每个步进下目标航天器和第二目标集合中各空间目标的位置,以对第二目标集合中各空间目标进行筛选得到第三目标集合;对第三目标集合中各空间目标与目标航天器的交会时间进行修正,以得到危险交会目标集合以及危险交会时间窗口序列。由此提高了危险交会目标的筛选准确度和完整度。
技术研发人员:李子玉,王冠军,孟超凡
受保护的技术使用者:十方星链(苏州)航天科技有限公司
技术研发日:技术公布日:2024/12/19